38mm楔变量管片排列计算

楔形环管片水平最大宽度：1519mm，最小宽度1481mm，宽度：1500mm，通过封顶块旋转进行错缝拼装后对最小轴线平面半径300米设计轴线排列。

根据初步设计图纸，计算出管片环封顶块每旋转一定角度，对管片环空间尺寸的变化。如下下表所示（以旋转36度为例）：

楔形环管片尺寸一览表

以设计平面曲线半径300米为例，计算错缝拼装后对设计轴线偏离值的大小，计算的模拟图如下图所示：

1．半径300米所需的轴线偏转角

以每一环1.5米进行计算，由平面几何得：

2．1.5米管片封顶块旋转一定角度的水平方向对设计轴线角度修正角度

从上述的计算表格可知。

3．管片的拼装模式

考虑管片以错缝的拼装形式进行，同时根据上述的θ及表格中的θh，较为吻合设计轴线要求，共有二种的组合模式：（注意：RT—楔形环管片，S—标准环管片）

第一种：RT-（－18°）→S-18°→RT-（－18°）→S-18°→RT-（－18°）→S-18°→RT-（－18°）→S-18°→……………

则其与设计轴线的偏差量：＝0.3451°－0.28°＝0.0587°，则每1环管片轴线偏离设计轴线的距离为：

＝1500sin

 ＝1500sin(0.0587°)＝1.5mm，则按该模式进行管片选型拼装，为修正管片的轴线，计算在第N环时偏离设计轴线的距离：N＝＝0.3451°÷0.0587°＝5.9，即为6环，则第6环偏离设计轴线距离：6＝0.5×6×（6－1）×1.5＝22.5mm<允许误差50mm，偏离在设计轴线的内测。（注： n＝ ＋2 ＋3 ―――＋n ＝n(n-1)  mm）；

第二种：RT-（0°）→S-36°→RT-（0°）→S-36°→RT-（0°）→S-36°→RT-（0°）→S-36°→……………

则其与设计轴线的偏差量：＝0.3629°－0.28°＝0.0765°，则每1环管片轴线偏离设计轴线的距离为：

＝1500sin

 ＝1500sin(0.0765°)＝2.0mm，则按该模式进行管片选型拼装，为修正管片的轴线，计算在第N环时偏离设计轴线的距离：N＝＝0. 3629°÷0.0765°＝4.7，即为5环，则第5环偏离设计轴线距离：5＝0.5×5×（5－1）×2.0＝20mm<允许误差50mm，如按6环进行计算，则6＝36mm，偏离在设计轴线的内测。

以上的计算为单面楔变的楔形环管片，是符合平面半径300米圆曲线要求。但在施工过程中，必须注意管片排列选型的修改，避免超出限定值，例如在第10环才修正偏差，则管片轴线偏离设计轴线的距离为：10＝0.5×10×（10－1）×2.0＝90mm，偏离在设计轴线内侧。

二、采用双面楔变的楔形环管片对轴线影响

考虑管片以错缝的拼装形式进行，同时根据上述的θ及表格中的θh，较为吻合设计轴线要求，有二种的组合模式：（注意：RT—楔形环管片，S—标准环管片）：

第一种：RT-（0°）→RT-18°→RT-（0°）→RT-（－18°）→RT-（0°）→RT-18°→RT-（0°）→S-（－18°）→……………

则：其与设计轴线的偏差量：＝－[0.28°＋（0.28°－0.18145°）]＝－0.0373°，则每1环管片轴线偏离设计轴线的距离为：

＝1500sin

  ＝1500sin(－0.0373°)＝－0.98mm，则按该模式进行管片选型拼装，计算在第N环时偏离设计轴线的距离： N＝0.5×N×（N－1）×0.98，如按10环进行计算，则10＝44mm<允许误差50mm，偏离在设计轴线的外测。如继续拼装该模式，在第20环，其偏差为186.2mm。也就是说，管片轴线偏差量将随设计轴线长度的增加而增加，并且该种的拼装模式，不利于管片成环后的空间刚度（纵缝较为接近）。

如管片采用双面楔变的楔形环，其38mm的楔变量，按上述的拼装模式，管片拼装后形成的轴线将偏离在设计轴线的外侧，不能修正回设计轴线的内侧，对轴线不利。因此如采用双面楔变的管片环，建议其单侧的楔变角度应大于1.5米的长度轴线所需的回转角度，即0.28°，则其管片的楔变量（单侧）为：30mm（双侧：60mm），同时在确定管片轴线偏离设计轴线，应以其在内侧为准，便于管片轴线的修正。